一、实验目的

(1)试验弱电解质的电离平衡及其移动。

(2)配制缓冲溶液并试验其性质。

(3)观察盐的水解和水解平衡的移动。

(4)试验沉淀的生成、溶解和相互转化条件，进一步掌握难溶电解质的多相离子平衡的溶度积规则。

二、实验原理

(1)在弱电解质的溶液中加入含有共同离子的另一强电解质，可使弱电解质的电离度减小；在难溶电解质的饱和溶液中加入含有共同离子的其他强电解质时，其溶解度减小，这种效应叫同离子效应。

(2)弱酸和它的盐或弱碱和它的盐所组成的混合溶液，具有缓冲作用，当外加少量强酸或少量强碱或稀释时，溶液的pH值变化不大，具有上述性质的溶液叫缓冲溶液。缓冲溶液的pH值计算公式为：

pH=pK_a+lg（c_盐、c_酸较大）

可见缓冲溶液的pH值主要决定于pK_a，且与的大小有关。

根据上式，可以配制出所需要的缓冲溶液。

(3)盐类的水解反应是由组成盐的离子和水电离出来的H^＋或OH^-离子作用；生成弱酸或弱碱的过程。水解后溶液的酸碱性取决于盐的类型；水解反应是吸热反应并有平衡存在，因此温度升高，有利于水解的进行。

有些盐水解后的产物溶解度很小，生成沉淀，如SbCl₃，存在SbCl₃+H₂OSbOCl(S)+2HCl产生的SbOCl白沉是Sb(OH)₂Cl脱H₂O后的产物，加入HCl则上述平衡向左移动。故实验室配制SbCl₃溶液时，要先加入一定浓度的盐酸防止其水解。

两种都能水解的盐，若水解后一种溶液呈酸性，另一种溶液呈碱性,当这两种盐溶液相混合时，彼此可以加剧水解，如：将Al₂(SO₄)₃溶液和Na₂CO₃溶液混合，水解反应较剧烈。

2Al³⁺+3CO+3H₂O=2Al(OH)₃(S)+3CO₂↑

(4)难溶电解质溶液的多相离子平衡，有溶度积规则。例如，在Ag₂CrO₄的饱和溶液中，存在如下的平衡：

Ag₂CrO₄2Ag⁺+CrO

温度一定时，有K_sp(Ag₂CrO₄)=即在难溶电解质的饱和溶液中，当温度一定时，难溶电解质离子浓度幂的乘积是一个常数，叫溶度积。根据溶度积可判断沉淀的生成和溶解，溶度积规则为：

Qi(离子积)>K_sp则有沉淀析出或溶液过饱和

Qi＝K_sp饱和溶液

Qi< K_sp 溶液未饱和，无沉淀析出或沉淀溶解

(5)如果溶液中同时含有数种离子，当逐步加入某种试剂，由于生成的几种难溶电解质的溶度积大小不同，而分先后次序沉淀的现象称为分步沉淀。其中若某种难溶电解质的离子积先达到其溶度积，这时该难溶电解质先沉淀，反之，后沉淀。

使一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程称为沉淀的转化。例如硫酸铜溶液和闪锌矿(ZnS)的反应，可使闪锌矿转化为蓝铜矿(CuS)：

CuSO₄+ZnS(S)=CuS(S)+ZnSO₄

一般溶解度大的难溶电解质容易转化为溶解度小的难溶电解质。不同类型的难溶电解质不能直接用溶度积比较，而应换算为溶解度，溶解度越小则电解质越难溶。

三、仪器和药品

(1)仪器：9孔井穴板；酒精灯；玻棒；牛角匙；量筒(10cm³)；洗瓶；10cm³小烧杯；一支试管；试管夹。

(2)药品：

四、实验内容

1.同离子效应

(1)取几滴0.1 mol·dm^-3 HAc，加一滴甲基橙，观察颜色,然后加少量NaAc固体，比较颜色变化，说明原因。

(2)取几滴0.1 mol·dm^-3 NH₃·H₂O，加一滴酚酞，观察溶液颜色，然后加少量NH₄Cl固体，比较颜色变化，说明原因。

(3)加几滴饱和PbCl₂溶液于井穴板的一干燥孔中，然后再加入1～2滴浓HCl，有何现象?说明原因。

2.缓冲溶液的配制和性质

(1)欲配制pH=4.1的缓冲溶液10cm³，用0.2 mol·dm^-3 HAc和0.2 mol·dm^-3 NaAc溶液如何配制?配制好缓冲溶液后用pH试纸检验其pH值。(保留该缓冲溶液以供下用)。

(2)将上配制好的缓冲溶液分三份装入井穴板的三个孔中，分别加0.1 mol·dm^-3 HCl、0.1 mol·dm^-3 NaOH、10滴去离子水搅拌，分别用精密pH试纸检验其pH值。然后将上述的缓冲液换成同样体积的去离子水，再各加1滴0.1 mol·dm^-3 HCl、0.1mol·dm^-3 NaOH、10滴去离子水，分别用精密pH试纸检验，比较pH值的变化?解释原因。

3.盐类的水解

(1)温度对水解的影响：在试管中加20滴0.2 mol·dm^-3 NaAc和一滴酚酞指示剂，记录溶液的颜色，再将试管加热近沸，观察其溶液颜色的变化。冷却后，再观察溶液颜色的变化?解释之，并写出NaAc水解方程式。

(2)浓度对水解的影响：取5滴去离子水，向里加1滴SbCl₃(0.1 mol·dm^-3)，摇匀，有何现象?再向里加浓HCl至溶液变澄清为止，再加水稀释，又有何变化?写出SbCl₃水解反应式，并解释上述实验现象，说明在配SbCl₃溶液时应注意什么?

(3)能水解的盐类向的相互反应：用pH试纸测定饱和Al₂(SO₄)₃和饱和Na₂CO₃溶液的酸碱性，然后分别取3滴饱和Al₂(SO₄)₃和6滴Na₂CO₃饱和液于井穴板的一孔中，观察现象。写出水解反应式，并解释原因。

4.溶度积规则的应用

(1)沉淀的生成和溶解

A.分别取3滴0.1 mol·dm^-3 AgNO₃溶液和2滴K₂CrO₄(0.1 mol·dm^-3)溶液于井穴板的一孔中，观察现象，写出反应方程式。同上操作，用Pb(NO₃)₂(0.1 mol·dm^-3)代替AgNO₃溶液，又有何现象?用溶度积规则解释。

B.在井穴板一孔中，加0.10 mol·dm^-3 MgCl₂ 2滴，逐滴加NH₃·H₂O(2mol·dm^-3)，至生成沉淀止，记录沉淀颜色，再向里加NH₄Cl(1 mol·dm^-3)数滴，观察沉淀是否溶解?解释上述现象。

C.同上取0.1 mol·dm^-3 Zn(NO₃)₂ 5滴，加1滴0.1 mol·dm^-3 Na₂S，观察沉淀的生成和颜色，再向里加2 mol·dm^-3 HCl数滴，观察沉淀是否溶解，试解释之。

(2)分步沉淀：取1滴AgNO₃(0.1 mol·dm^-3)和3滴Pb(NO₃)₂于试管中，加3cm³去离子水稀释，摇匀，然后逐滴加0.1 mol·dm^-3 K₂CrO₄，并不断搅拌，观察沉淀的颜色。继续滴加K₂CrO₄溶液，沉淀颜色有何变化?根据沉淀颜色变化和溶度积计算，判断沉淀生成的先后次序。

(3)沉淀转化：

A，取2滴0.1 mol·dm^-3 AgNO₃，加5滴0.1 mol·dm^-3 K₂CrO₄，搅拌，观察沉淀的颜色。再加0.1 mol·dm^-3 NaCl 5滴，搅拌，观察沉淀的颜色变化，解释现象并写出反应方程式。

B.取0.1 mol·dm^-3 Zn(NO₃)₂ 溶液3滴，加0.1 mol·dm^-3 Na₂S，观察沉淀的生成，然后逐滴加0.1 mol·dm^-3 CuSO₄溶液，并搅拌，观察沉淀颜色的变化?运用溶度积规则解释肋转化成CuS的原因，并写出反应方程式。

五、思考题

1.什么叫同离子效应?其对弱电解质电离度和难溶电解质溶解度各有什么影响?

2.什么叫缓冲溶液，如何配制和计算缓冲溶液的pH值?缓冲溶液有何性质?

3.盐类的水解是怎样产生的?其溶液的pH值如何计算?影响水解反应的因素有哪些?

4.实验室如何用固体SbCl₃配制成所需浓度的溶液?

5.何谓溶度积?怎样用溶度积规则判断难溶电解质的生成和溶解?分步沉淀和沉淀转化有何区别?本实验是如何来验证的?